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INTRODUÇÃO A FISIOLOGIA E BIOFÍSICA VETERINÁRIA / HOMEOSTASE Biofísica e Fisiologia Veterinária I Prof. Juan Atan juan.atan@univassouras.edu.br Saibam disso... • Estou à disposição de todos para sanar às dúvidas; • Compreendo que cada um tem seu tempo e maneira de aprender; • Participação é importante; • Nenhuma pergunta será ridicularizada. Todas são importantes. A dúvida de um pode ser de outros; • Manteremos uma relação harmônica na sala de aula; • Tentem fazer desse momento o mais proveitoso em termos de experiência de aprendizagem; Sumário Diferenciar os sistemas orgânicos e apresentar de que forma estes sistemas se integram; Definir o que é considerado meio interno e externo em relação ao organismo; Demonstrar que a organização funcional de cada tecido depende da especialização e diferenciação de células específicas reunidas; Definir homeostasia; Apresentar como os diferentes sistemas orgânicos participam do controle da homeostasia; Definir feedback positivo e negativo; Vamos para a aula de Fisiologia Referências em Fisiologia Vocês já se perguntaram? • Como o corpo humano e dos animais funcionam? • Por que o coração bate mais rápido quando a gente participa de uma corrida? • Como os sistemas orgânicos interagem em uma situação de estresse? Histórico Aristóteles- 384 a 322 a.C Filósofo grego Aluno de Platão Professor de “Alexandre O Grande” Anotações: Física, Metafísica, Biologia, Zoologia, Raciocínio, Lógica... 1335 ac - Volta para Atenas e funda a Escola Liceu Histórico Andreas Vesalius- 1514 a 1564 Humani Corporis Fabrica – 1543 Estudos foram importantes para a Anatomia e Fisiologia Histórico Aluno do experimentalista Francês – Françoise Megelie 1865 – Introdução ao estudo da Medicina Experimental - Bases da Fisiologia Experimental Teoria do meio interno - Homeostasia Efeito do veneno curare Participação do pâncreas na digestão Função glicogênica do fígado Claude Bernard (1813-1878) Fisiologia Animal • Etmiologia – Grega - Fisiologia “physis” – Natureza “logos” – Conhecimento ou estudo • Conceito • É o estudo do funcionamento normal de um organismo e de suas partes, incluindo todos os processos físicos e químicos. • É o estudo de como os animais funcionam. • É o estudo da estrutura e função de várias partes do animal e de como essas partes trabalham juntas, permitindo aos animais desempenhar seus comportamentos normais e responder aos seus ambientes. • Objetivo • Explicar os fatores físicos e químicos responsáveis pela origem, desenvolvimento e progressão da vida. Onde a fisiologia atua? Interdisciplinaridade Fisiologia dos sistemas Fisiologia dos sistemas Como estes sistemas funcionam sem que um prejudique a função do outro? ÁTOMO, CÉLULA, TECIDO, ÓRGÃO, SISTEMA, ORGANISMO Níveis de organização dos seres vivos Corpo humano – Líquidos corporais (Tortora, 2000) Célula - Unidade funcional do corpo Célula Unidade funcional do corpo – Vários componentes com suas funções Célula Citoplasma e núcleo Citoplasma Núcleo Célula Mitocôndrias – Formação de energia através de O2 e Glicose Célula Célula Retículo endoplasmático Produção de lipídeos Síntese de moléculas orgânicas Célula Aparelho de Golgi – Sistema central de distribuição da célula Distribuição de proteínas Célula Ribossomos Reúnem as 20 moléculas específicas de aminoácidos para formar proteínas determinadas por sequências de moléculas Célula Lisossomos Digestão e degradação de partículas vinda do meio extracelular Distribuição dos fluidos no organismo Líquido Intracelular Líquido Extracelular Meio Interno (milieu intérieur) Claude Bernard (século XIX) Onde as células crescem e executam suas funções especiais, enquanto as moléculas de O2 e nutrientes estiverem disponíveis nesse ambiente interno. Conceito de Meio Interno • O corpo vivo, embora necessite do ambiente que o circunda, é relativamente independente do mesmo; • Esta independência do organismo com relação ao seu meio ambiente externo deriva do fato de que, nos seres vivos, os tecidos são, de fato, removidos das influências externas diretas, e são protegidos por um verdadeiro ambiente interno. Organismos vivos preserva, um meio interno distinto, apesar das alterações no meio externo O QUE É HOMEOSTASE? Conceito Homeostase • O termo foi criado em 1932 por Walter Bradford Cannon a partir do grego homeo (similar) e stasis (estático) Conceito Manutenção de condições constantes no meio interno; É o termo empregado para significar a tendência de os sistemas biológicos resistirem a mudanças e permanecerem em estado de equilíbrio. Homeostase O corpo monitora seu estado interno e toma medidas para corrigir perturbações que ameacem a sua função normal. Diversos mecanismos regulatórios são necessários para manter a homeostase Homeostase • A regulação da homeostase envolve a regulação do: • Volume e pressão internos • Concentração iônica e de gases (O2 e CO2) • pH • Temperatura • Nutrientes e metabólitos Homeostase – Equilíbrio Térmico Homeostase – Equilíbrio Térmico • Afirma-se que existe equilíbrio térmico quando a temperatura do animal estiver dentro da faixa de variação considerada como normal para aquela espécie animal. • Manter a temperatura dentro do normal é imperativo para que o animal possa manter sua taxa metabólica dentro do normal. • A busca do equilíbrio térmico é chamada de Termorregulação. Homeostase – Equilíbrio Térmico • Efeitos Termogênicos – Quando a temperatura corporal abaixa • Os músculos esqueléticos tremem para produzir calor (calafrios) • Outra forma de gerar calor envolve o metabolismos de gordura – Isolante térmico • Efeitos Termolíticos – Quando a temperatura corporal aumenta • A sudorese arrefece o calor do corpo por evaporação • O aumento da frequência respiratória aumenta dissipação de calor Homeostase Manutenção das condições estáticas, constantes, no meio interno. Homeostase O QUE É O MEIO INTERNO DO NOSSO CORPO? Onde as células crescem e executam suas funções especiais, enquanto as moléculas de O2 e nutrientes estiverem disponíveis nesse ambiente interno. É o meio ambiente externo Meio interno x Meio externo MEIO INTERNO MEIO EXTERNO Pergunta Será que esses meios apresentam composição diferentes? MEIO INTERNO E EXTERNO Diferença entre os meios interno e externo Meio extracelular Meio intracelular COMO O CORPO FUNCIONA PARA GARANTIR ESSE EQUILÍBRIO? Órgãos sensoriais: são altamente sensíveis à detecção de mudanças de variação entre os meios interno ou externo. Controle da Homeostase Órgãos de processamento e de integração: local de recebimento e processamento da informação; está capacitado para analisar e elaborar comandos de ação. Órgãos efetuadores: sistemas de órgãos que executam as tarefas necessárias para o reestabelecimento do controle. SISTEMAS DE CONTROLE DA HOMEOSTASIA Componentes do sistemas de controle Controle local Sinal de entrada Centro integrador (controlador) Sinal de saída Sistema de controle simples (local) Controle reflexo (alça de resposta) Sinal de entrada Centro integrador (controlador) Sinal de saída Estímulo Sensor Alvo Resposta Sistemas de controle da homeostasia Mecanismos de controle da Homeostase CONTROLE LOCAL CONTROLE REFLEXO À longa distância Etapas de um reflexo Sistemas de controle da homeostasia Mecanismos de controle da HomeostaseCONTROLE LOCAL CONTROLE SISTÊMICO À longa distância Homeostase • A homeostase depende da ação integrada dos órgãos e sistemas • Destacam-se os sistemas nervoso, endócrino e circulatório • O sistema circulatório percorre os tecidos levando sinais das modificações ocorridas no organismo • Hormônios, catabólitos e temperatura Sistema Circulatório Homeostase • Responsável pela sinalização. As glândulas produzem hormônios que atuam nos receptores químicos do organismo permitindo um equilíbrio dinâmico. Sistema Endócrino Homeostase Sistema Endócrino Para cada sinal – Um receptor Homeostase • Responsável pela percepção e controle • Os receptores distribuídos pelo organismo captam os sinais e respondem eletricamente ou quimicamente permitindo um controle do equilíbrio dinâmico Sistema Nervoso A Fisiologia é um processo integrativo Integração entre os sistemas Fisiologia Animal • Gera conhecimento para estudos translacionais. • Animais em condições extremas, como por exemplo, desertos, ártico. COMO O SISTEMA ESQUELÉTICO CONTRIBUI PARA A HOMEOSTASIA? Deslocamento para conseguir nutrientes para o corpo Proteção aos órgãos internos que contribuem para homeostasia RETROALIMENTAÇÃO (FEEDBACK) Conjunto de respostas desencadeadas por vários sistemas do nosso corpo, com o objetivo de controlar os parâmetros fisiológicos diante de um desequilíbrio. Retroalimentação (feedback) Feedback Negativo • Mecanismos de retroalimentação que permite que o aumento de uma determina substância atue sobre a fonte de produção desestimulando o aumento de sua produção e impedindo o seu excesso. Feedback Positivo • Mecanismos de retroalimentação que permite que o aumento de uma determina substância estimule a produção de outra substância resultando em um efeito desejado. Estradiol Hormônio luteinizante Ovulação Retroalimentação (feedback) Regulação das concentrações de CO2 Feedback Negativo Concentrações de CO2 Concentrações de CO2 Excitação do centro respiratório FR Retroalimentação (feedback) Regulação da Pressão arterial Feedback Negativo Pressão arterial Pressão arterial Envio --- Impulsos para o Tronco cerebral Centro vasomotor Impulsos do Centro vasomotor para o coração e vasos Ritmo Circadiano Ritmo Circadiano - O ciclo circadiano é o ritmo natural do próprio corpo, que dura as 24 horas do dia e que regula as principais atividades e processos biológicos, desde o metabolismo, até aos períodos de sono e vigília. O ritmo do ciclo circadiano acontece porque o cérebro recebe estímulos diferentes durante o dia ou a noite, através da produção de hormônios como cortisol e melatonina. Regulação da temperatura Feedback Negativo Retroalimentação (feedback) Feedback Positivo Coagulação sanguínea Nº de enzimas (fator de coagulação) Crescimento celular e reparo tecidual Retroalimentação (Feedback) Parto Feedback Positivo Aumento das contrações uterinas Aumento de OCITOCINA Expulsão da criança Retroalimentação (Feedback) Parto Feedback Positivo Conclusão • Destaque para a organização geral do organismo, e os meios pelos quais diferentes partes do corpo operam em harmonia; • O corpo é uma sociedade de 100 trilhões de células organizadas em estruturas funcionais distintas; • Cada estrutura contribui com sua parcela para a manutenção das condições homeostáticas; • Enquanto as condições forem mantidas nesse meio, as células do corpo continuam vivendo e funcionando adequadamente; Conclusão • Cada célula se beneficia da homeostase e contribui para a sua manutenção; • Essa interação recíproca proporciona a automaticidade contínua do corpo, até que um ou mais sistemas percam sua capacidade de contribuir com sua parcela de função; • Quando isso acontece, todas as células do corpo sofrem; • Disfunção extrema leva à morte; • Disfunção moderada leva à doença. Obrigado
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